济南市商河弘德中学高三物理期末复习备考电磁学四

济南市商河弘德中学高三物理期末复习备考训练（电磁学综合训练四）

高三物理期末复习备考训练：电磁学综合训练四

命题人：孟祥涛

一、选择题（第Ⅰ卷包括12个小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，

有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．电场线分布如图所示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为和?bEa和

Eb?，电势分别为a，则

Ea?EbEa?EbA． C ．

，，

?a??b?a??b B．

Ea?Eb，

?a??b

D ．

Ea?Eb，

?a??b2．边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度为d(d>L)．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场和穿出磁场的过程相比较，有 A．产生的感应电流方向相反 B．受的安培力大小相等方向相反

C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间

D．进入磁场过程中产生的热量少于穿出磁场过程产生的热量

3．如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。线圈从水平面a开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b、c（位于磁场中）和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd，则（ ） A．Fd>Fc>Fb B. Fc < Fd < Fb C. Fc > Fb > Fd D. Fc < Fb < Fd

4：如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一档板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E. 从两板左侧中点C处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束.则下列判断正确的是

A. 这三束正离子的速度一定不相同 B. 这三束正离子的比荷一定不相同

C. a、b两板间的匀强电场方向一定由a指向b

D. 若这三束粒子改为带负电而其它条件不变则仍能从d孔射出 5．如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B／2的匀强磁场．一带负电的粒子从原点0以与x轴成30角斜向上射人磁场，且在上方运动半径为R则 A．粒子经偏转一定能回到原点0

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B．粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1:2 C．粒子完在成一次周期性运动的时间为2?m/3qB D．粒子第二次射人x轴上方磁场时，沿x轴前进3R

6．如图所示，比荷为e/m的电子，以速度v0从A点沿AB边射入边长为a的等边三角形的

匀强磁场区域中，欲使电子能从BC边穿出，磁感应强度B的取值为

A．B?3mv0ae（ ）

B．B?2mv0ae

C．B?2mv0ae D．B?3mv0ae

7、如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，以电荷连线中点O为圆心画一圆，交连线于A、C两点，交连线中垂线于B、D两点。下列说法中正确的是 A．A点的电场强度大于B点的电场强度且两点电场强度方向不同 B．B、D两点的电场强度及电势均相同

C．一电子由B点沿B→C→D路径移至D点，电势能先减小后增大 D．一质子由C点沿C→O→A路径移至A点，电场力对其先做负功后做正功

8、如图所示，在圆心O处固定一正点电荷，现从P点以相同的速率发射两个检验电荷a、b,分别沿PM、PN运动到M、N两点，M、N都在以O为圆心的圆上。若检验电荷a、b的质量、电荷量均相等，则下列判断正确的是

A.a带负点，b带正电

B.P点场强大于M点的场强

C.a、b到达M、N时两粒子速率相等 D.a电荷电势能减少，b电荷电势能增加

9、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图中所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是 A.电压表和电流表读数都增大 B.电压表和电流表读数都减小 C.电压表读数增大,电流表读数减小 D.电压表读数减小,电流表读数增大

10、如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒,在导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是 A.B=mgC.B=mg

sin?ILcos?IL

sin?ILcos?IL （ ）

,方向垂直斜面向上 B.B=mg,方向垂直斜面向下 D.B=mg

,方向垂直斜面向下 ,方向垂直斜面向上

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?11.如右图，M、N和P三点在以MN为直径的半圆弧上，O点为半圆弧的圆心，?MOP=60.

两个电荷量相等、符号相反的点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至p点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为( ) A.1:2 B.23 C.2:l D.43 12、有关电场的理解，下述正确的是

E?Fq可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比

A. 由

B. 只有当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度

C. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关。 D. 由公式E=KQ/r2可知，在离带电体很近时，r接近于零，电场强度达无穷大 二、计算题

13.(10分)如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.20kg，带有正电荷的金属小球悬挂在O点，电荷量q = 0．5C小球静止在B点时，细线与竖直方向的夹角为θ=37°.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，（取g = 10m／s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80）求：（1）匀强电场的场强大小；

（2）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小。

14.(10分)如图所示，固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d，电量分别为?Q和

?Q.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p， 质量为m、电量

为?q（可视为点电荷，q远小于Q)，现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k， 重力加速度为g.求: （1)C、O间的电势差UCD； (2)小球p经过O点时的加速度;

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15. （12分）如图所示，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线kO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求： （1）电子穿过A板时的速度大小； （2）电子从偏转电场射出时的侧移量； （3）P点到O点的距离。

U1 L1 K A M N L2 P O

16.（12分）如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，沿与水平面成θ=60°的方向匀速运动，进入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域后，从水平金属板M左端下边缘附近水平射出磁场，进入两平行金属板M、N间，恰好从N板右边缘飞出.已知匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，两带电极板M、N长为l，间距为d，板间电压为U，不计粒子重力。 （1）分析判断极板M带正电还是带负电? （2）求粒子在磁场中运动的速度大小；

（3）求粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点之 间的距离。

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命题人：孟祥涛

一、选择题 题1 2 3 4 5 6 7 号 答C AD D BCD BD D B 案 二、计算题 13.（10分）解：（1）取小球为研究对象，静止时

Eqmg8 AD 9 A 10 A 11 C 12 C = tanθ ①

解得：E=3N／C ② (2）小球从A到C的运动过程由动能定理得：

mgL –EqL =

12mv2 ③

到达最低点时竖直方向由牛顿第二定律得：

FT-mg = m

v2L ④

解得：FT = 3mg-2qE = 3N ⑤ 评分标准：①②③④⑤每式2分. 14.（10分）

（1）小球p由C运动到O时，由动能定理可知mgd?qUmv2CO?12mv2?0 （2分）

由此得UCO??2mgd2q （1分）

（2）小球p经过O点时受力如图，由库仑定律

Qq(2d)2 F1?F2?k （2分）

它们的合力为F?F1cos45?F2cos45???2kQq2d2 （2分）

由牛顿第二定律 mg?F?ma （2分）得a?g?2kQq2md2 （1分）

15解：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得： e U1=

122mv0 （2分） 解得：v0?2eU1m（1分）

（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，

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电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得： F=eE, E=

12U2d , F=ma, a =

eUmd2 （1分） t1=

L1v0 （1分）

y1=

2at1, （1分）

P

解得： y1=

U2L124U1d（2分）

K A d M N y2 y1 O

（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得 vy=a1t=

U2eL1dmv0U1 L1 L2 （1分）

电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图17所示

t2=

L2v0（1分）， y2= vyt2 解得：y2=

U2L1L22dU1（1分）

P到O点的距离为 y=y1+y2=

(2L2?L1)U2L14U1d（1分）

16.解：（12分）解： ⑴粒子在磁场中向右偏转，由左手定则可知，粒子带负电；粒子在电场中向下偏转， 所以M板带负电。(2分) ⑵设带电粒子进入电场时的初速度为v，则

d?12at?21qUl2()2dmv （3分）

v?ldqU2m。（2分）

解得

q?B?m?2θ r O2 R θ O1 ⑶设磁偏转的半径为R，则由R?m?qB?lBdmU2qR

得 （2分）

如图所示，粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点间的距离

?lmU2qqBd=2Rsin2=2Rsin300=

（3分）

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电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得： F=eE, E=

12U2d , F=ma, a =

eUmd2 （1分） t1=

L1v0 （1分）

y1=

2at1, （1分）

P

解得： y1=

U2L124U1d（2分）

K A d M N y2 y1 O

（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得 vy=a1t=

U2eL1dmv0U1 L1 L2 （1分）

电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图17所示

t2=

L2v0（1分）， y2= vyt2 解得：y2=

U2L1L22dU1（1分）

P到O点的距离为 y=y1+y2=

(2L2?L1)U2L14U1d（1分）

16.解：（12分）解： ⑴粒子在磁场中向右偏转，由左手定则可知，粒子带负电；粒子在电场中向下偏转， 所以M板带负电。(2分) ⑵设带电粒子进入电场时的初速度为v，则

d?12at?21qUl2()2dmv （3分）

v?ldqU2m。（2分）

解得

q?B?m?2θ r O2 R θ O1 ⑶设磁偏转的半径为R，则由R?m?qB?lBdmU2qR

得 （2分）

如图所示，粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点间的距离

?lmU2qqBd=2Rsin2=2Rsin300=

（3分）

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